中和热的测定
实验 中和热的测定
(3)为溶液的浓度；V为溶液的体积为使水解反应加速，反应常常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行。
水为反应开始时蔗糖的浓度；c为时间图1 旋光管1．以lg(αt－α∞)对t作图，由所得直线之斜率求k值。
2．由截距求得α0。
然后，也可以．由式求各个时间的k值，再取k的平均值。
3．计算蔗糖水解反应的半衰期t1/2值。
五、实验关键1.速度常熟k与H+浓度有关，所以酸的浓度必须指明。
需保证反应体系中H+浓度与实验要求的相一致。
2．温度对速度常数k的影响不容忽视，为此实验过程中应反可能保持恒温。
六、讨论1.蔗糖的水解在酸性介质中进行，H+复杂反应。
反应的计量方程式显然不表示此反应的机理，反应不是双分子反应，所以反应并不是因为水的浓度变化可忽略而视为一级。
本反应视为一级反应，完全是由实践得出的结论。
2．反应开始时间(t＝0)的选定并非一定要求体系中尚未考产物生成，所以没有必要把一半HCl溶液加入到蔗糖溶液中时于始计时作为反应开始时间。
可以（8－21） 设反应物乙酸乙酯与碱的起始浓度相同，则反应速度方程为：积分后可得反应速度常数表达式：为反应物的起始浓度；c 为反应进行中任一时刻反应物的浓度。
为求得值，需知该温度下反应过程中任一时刻t 的浓度c 。
测定这一浓度的方法很多，如可采用电导法。
本实验中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性，它们的浓度变化不致影响电+的浓度始终不变，它对溶液的电导具有固定的贡献，而与电导的变化无关。
体系中只是OH －和CH 3COO －的浓度变化对电导的影响较大的迁移速率约是CH 3COO －的五倍，所以溶液的电导随着OH －的消耗而，t=t 和t=∞时的电导可分别以G 0、G t 和G ∞来表示。
实质上，溶液浓度为c 0时的电导，G t 是NaOH 溶液浓度为c 时的电导溶液浓度为c 0－c 时的电导G CH3COONa 之和，而G∞则是产物溶液浓度为c 0时的电导。
由于溶液的电导与电解质的浓度成正比，所以有： 可以表示为：000t 0c c c )G (G G G --=-∞0t c c )G (G G G ∞∞-=-（1）（2）（3）计算出反应的活化能E。
中和热的测定实验
中和热的测定实验
实验目的
本实验旨在了解中和反应的过程和相关概念，通过实验测定酸、碱溶液中和反应时的温度变化，进一步探讨中和反应对温度的影响。
实验原理
在化学反应过程中，酸和碱中和反应是一种重要的化学反应类型。
中和反应会释放或吸收热量，使得反应体系的温度发生变化。
在实验中，通过测定溶液的初始温度、混合后的最终温度来计算反应过程中释放或吸收的热量。
实验步骤
1.准备实验用的酸和碱溶液，确保浓度合适。
2.在实验室温度下测定酸和碱溶液的初始温度，并记录。
3.缓慢将酸溶液倒入碱溶液中，搅拌均匀。
4.用温度计测定混合溶液的最终温度，并记录。
5.计算反应过程中释放或吸收的热量。
实验数据记录
溶液初始温度（摄氏度）最终温度（摄氏度）
酸溶液
碱溶液
实验结果分析
根据测定的数据，计算酸和碱中和反应释放或吸收的热量。
观察温度变化的规律，讨论中和反应对温度的影响。
通过实验结果，探讨酸碱中和反应的特点以及影响反应速率的因素。
总结与展望
通过本实验，我们对酸碱中和反应的测定有了初步了解，了解了反应过程中热量的变化规律。
在今后的实验中，可以探究更多中和反应的特性，并进一步研究中和反应的机理及应用。
以上是本次实验的详细步骤和结果，希望对您有所帮助。
南京大学物化实验系列中和热的测定
中和热的测定一、 目的1.掌握中和热的测定方法。
2. 通过中和热的测定，计算弱酸的解离热。
二、 基本原理在一定的温度、压力和浓度下，1mol 酸和1mol 碱中和时放出的热量叫做中和热。
强酸和强碱在水溶液中几乎完全电离，热化学方程式可用离子方程式表示:H + + OH — → H 2O在足够稀释的情况下中和热几乎是相同的，在25℃时：ΔH 中和 = －57.3kJ ·mol -1若所用溶液相当浓，则所测得的中和热值常较高。
这是由于溶液相当浓时，离子间相互作用力及其他影响的结果。
若所用的酸(或碱)只是部分电离的，当其和强碱(或强酸)发生中和反应时，其热效应是中和热和电离热的代数和。
例如，醋酸和氢氧化钠的反应，则与上述强碱、强酸的中和反应不同，因为在中和反应之前，首先是弱酸进行解离，然后才与强碱发生中和反应，反应为：+33+2 CH COOHH +CH COO H +OH H O H H ∆∆—解离—中和——————————————————————————————总反应： 323CH COOH+OH H O+CH COO H ∆——由此可见，强碱与弱酸反应包括了中和和解离两个过程。
根据盖斯定律可知，ΔH ＝ΔH 解离+ΔH 中和。
如果测得这一类反应中的热效应ΔH 以及ΔH 中和，就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH 解离。
二．仪器与试剂三．实验步骤1． 量取220ml 蒸馏水放入干净的杜瓦瓶中，轻轻盖紧瓶塞。
快速调节加热电流在1安培左右选定某一定值。
切断电源均匀搅拌，观察温度至不变，则表明杜瓦瓶内的水已达热平衡，记下水温。
再接通电源，同时开始计时，记录电压和电流数据，并充分搅拌使瓶内各部分温度均匀，每隔一分钟记录水温一次。
待水温升高约1C 。
，停止加热，记下加热时间。
继续搅拌并再记十次温度即停止实验。
用温度～时间数据作雷诺图，求出ΔT 1。
2． 量取200ml 0.100mol/L 的HCl 溶液放入干净的杜瓦瓶中。
高中化学(选修)最拿分考点系列：考点 中和热的测定
考点一中和热的测定【考点定位】本考点考查中和热的测定，涉及实验原理、操作要点及数据处理与误差分析，提升对中和热的概念理解.【精确解读】实验原理：在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热1．反应原理：H+（aq）+OH-(aq)═H2O(l);△H=—57.3kJ/mol2．计算方法:（强酸和强碱反应) Q=mC△t(1）其中Q:中和反应放出的热量；m：反应混合液的质量．C：反应混合液的比热容．△t:反应前后溶液温度的差值3．实验步骤：（1）在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平．然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条)，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过；（2）用一个量筒最取50 mL 0。
50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表．然后把温度计上的酸用水冲洗干净；（3)用另一个量筒量取50 mL 0。
55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表;(4）把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面）．用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度，记入上表；（5）重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据．（6）根据实验数据计算中和热。
4．注意事项（1）大小烧杯杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的．若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确；（2）温度计上的酸要用水冲洗干净，因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差．(3）酸、碱混合时，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入，因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大．（4）实验中所用HCl和NaOH的物质的量比不是1：1而是NaOH 过量，是为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0。
中和热的测定
七、学以致用
1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50
mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？
为什么？
2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为 本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？
3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液 的温度，记入下表。 实验中所用HCl和NaOH的物质的 量比为何不是1∶1而是NaOH过量？ 若用HCl过量行吗？ 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被 NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶 液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦 可。
4.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是 1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？
疑难点解析结果：
1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热
量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实
验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好
的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。
2.因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温
度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲
洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使
总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。 3.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟 缓，将会使热量损失而使误差增大。 4.为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采 用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐 酸过量，也是可以的。
参考答案：
1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要 吸热，故将使测得结果偏小。 2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1
中和热的测定
Q =m c Δt
3、请在下列的药品中选择一种你认为最合适 的酸和碱。 50 mL 0.50 mol/LHCl溶液 50 mL 0.50 mol/LCH3COOH溶液 0.7mL 18mol/LH2SO4溶液 50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液 50 mL 0.50 mol/LNH3溶液
二、中和热的测定
一个测量热量的仪器，应该具 有哪些功能和部件？
它应该具有…
1.保温功能：隔热材料（带盖子） 2.温度测定功能：温度计 3.反应容器：烧杯 4.搅拌功能：搅拌棒
它长什么样？
小小设计师
请利用实验室现有的 仪器和物品，设计一 个用以测定中和反应 放热的量热计。
需要的仪器和材料：
大烧杯（500ml)、小烧杯（100ml)、 温度计、两支量筒（50ml）、泡沫塑 料、泡沫塑料板、环形玻璃棒。
19.4
19.5
16.3 16.3 16.3
t2/℃ 19.43
0.418 *3.22 0.025
t1/℃ 16.22
ΔH= －
kJ/mol=53.8kJ/mol
强酸、强碱反应: H+(aq)+OH-(aq
误差 = -（57.3-53.8）KJ/mol=-3.5 KJ/mol
们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便， 已知 V酸=V碱=50 mL。 c酸= c碱=0.50 mol/L。 我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且 ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 4.18 J/（g· J/（g· c=4.18 ℃） 中和后所得溶液的比热容为 ℃)
Q =m c Δt 4、酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它 们的质量应怎样得到？ 量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 Q =（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）· （t2－t1） ② c·
中和热的测定 ppt课件
1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？ 填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更 好的建议？
使杯口盖严，减少热量损失； 填碎纸条达到保温隔热、减少实验热量损失 换用隔热、密封性更好的装置（如保温杯）
当堂检测
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1.已知中和热为57.3 kJ·mol－1，下列关于中和热的说法正 确的是( ) A.中和热指的是酸碱发生中和反应放出的热量 B.HCl和NaOH反应的热化学方程式为
H＋(aq)＋OH－ (aq) === H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C.将含0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合， 放出的热量等于57.3 kJ
(3)终止温度(t2) 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸 中， 并把量筒中的 NaOH溶液 一次倒入小烧杯中，盖好盖板。用 环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的
最高温度 ，记录为终止温度t2
(4)重复实验操作三次，记录三次的实验数据，取其平均值作 为计算依据。(相差大得数据，应舍去)
2.实验装置 (1)将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
温度计 泡沫塑料盖板
碎泡沫塑料
环形玻璃搅拌棒
100mL小烧杯 500mL大烧杯
(2)实验过程中，还需要的其他仪器有 50 mL量筒(2个)。
3.实验测量数据 (1)组装绝热装置 (2)初始温度(t1) 用一 量筒 量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入 小烧杯 中并 测量其 温度 ；用另一量筒 量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH 溶液并测量其 温度 ，取两温度平均值为t1。
中和反应的反应热及其测定
中和热的测定
中和热的测定【基础知识精讲】一、测定中和热实验中的两个关键问题（1）要求小烧杯与大烧杯之间的碎泡沫塑料或碎纸条要填满，小烧杯杯口与大烧杯杯口要相平，大烧杯杯口的泡沫塑料或硬纸盖板要盖得严，盖板上的两孔正好使温度计和环形玻璃棒通过。
要求倒入NaOH 溶液要迅速，尽可能减少实验过程中热量的散失。
（2）配制的盐酸溶液和氢氧化钠溶液的浓度要准确。
NaOH 溶液最好是新制，因久置的NaOH 溶液可能变质导致测定中和热有误差。
量取溶液的体积要准确。
反应前的温度和反应后的最高温度的读数要准确。
二、把握引起测定误差的因素根据计算关系式：中和反应时放出的热量为[m （酸液）+m （碱液）]·c ·[t （后）-t （前）]。
式中的比热容c 是常数，m 由溶液体积确定，t 由实验测量出来。
这样计算出的中和热是否接近57.3kJ/mol ，取决于溶液的浓度和体积及其温度的变化。
因此，引起中和热误差的因素有：①溶液的浓度不准确；②量取溶液的体积不准确；③量热计的隔热效果差；④温度未到达最高点就停止观察温度计；⑤不做重复实验等。
例 根据中和热的测定实验填空。
取0.55 mol/L 的NaOH 溶液50mL 与0.5mol/L 的盐酸50mL 置于图3-4所示的装置中进行反应和测定中和反应的反应热。
（1）图3-4装置的名称是____________，装置中缺少的一种仪器是____________，装置中还存在的错误有____________，这种错误会造成最高温度读数____________（填“增大”、“减小”或“无影响”）。
（2）大烧杯杯口若不盖硬纸板，测得的中和热的数值将____________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（3）假定0.5mol/L 的盐酸和0.55mol/L 的NaOH 溶液的密度都是{ EMBED Equation.3 |3cm /g 11，反应前的温度为18℃，反应后最高温度为t ，则中和热的计算式是△H=________________________。
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中和热的测定
一、实验目的
1．掌握中和热的测定方法；
2．通过中和热的测定，计算弱酸的离解热。
二、实验原理
一摩尔的一元强酸溶液与一摩尔的一元强碱溶液混合时，所产生的热效应是不随着酸或碱的种类而改变的，因为这里所研究的体系中各组分是全部电离的。
因此，热化学方程式可用离子方程式表示：
H＋+OH＝＝H20 ΔH中和＝一57．36kJ·mol－1
上式可作为强酸与强碱中和反应的通式。
由此还可以看出，这一类中和反应与酸的阴离子或碱的阳离子并无关系。
若以强碱(NaOH)中和弱酸(CH3COOH)时，则与上述强酸、强碱的中和反应不同。
因为在中和反应之前，首先是弱酸进行解离，其反应为：
CH3COOH ＝ H＋+CH3COO—ΔH解离
H＋+OH＝＝H20 ΔH中和
总反应：CH3COOH+OH—＝H20+CH3COO—ΔH
由此可见，ΔH是弱酸与强碱中和反应总的热效应，它包括中和热和解离热两部分。
根据盖斯定律可知，如果测得这一反应中的热效应ΔH以及ΔH中和，就可以通过计算求出弱酸的解离热ΔH解离。
三、仪器和试剂
数字式贝克曼温度计; 杜瓦瓶; 量筒; 秒表；双路可跟踪直流稳定电源；浓度各为1.0mol的NaOH、HCI和CH3COOH溶液。
四、操作步骤
1、实验准备
清洗仪器。
打开数字式贝克曼温度计，预热5分钟。
调节基温选择按钮至20~C，按下温度/温差按键，使表盘显示温差读数(精确至0．001℃)。
打开直流稳压电源，调节电压10.0V。
连接稳压直流电源与量热计。
2．量热计常数的测定
用量筒量取500ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦净的杜瓦瓶中，轻轻塞紧瓶塞。
接通电源，调节旋钮记下10.0V时电流读数。
均匀搅拌4分钟。
然后，切断电源，每分钟记录一次贝克曼温度计的读数，记录10分钟。
读第10个数的同时，接通电源，并连续记录温度。
在通电过程中，电流、电压必须保持恒定(随时观察电流表与电压表，若有变化必须马上调节到原来指定值)。
记录电流、电压值。
通电4分钟后，停止通电。
继续搅拌及每隔一分钟记录一次水温，测量10分钟为止。
用作图法确定由通电而引起的温度变化ΔT1。
按上述操作方法重复两次，取其平均值。
3、中和热的测定
取50ml 1mol.l-1 NaOH溶液注入碱贮存器中。
用量筒量取400ml蒸馏水注入用净布或滤纸擦挣的杜瓦瓶中，然后加入50ml 1mol.l-1 HCl溶液。
轻轻塞紧瓶塞，用搅拌器均匀搅拌，并记录温度(每分钟一次)。
计10个数后，将碱贮存器稍稍提起，用玻璃棒将胶塞捅掉(不要用力过猛，以免玻璃棒碰破杜瓦瓶之内壁而损害仪器)。
捅掉胶塞后，即将碱贮存器上下移
动两次，使碱液全部流出。
此后不断搅拌，并继续每隔一
分钟记录一次温度。
待温度变化缓慢后，再记录10分钟
就停止测定。
用作图法确定ΔT2。
按上述方法重复两次，
取其平均值。
4．表观中和热的测定
用CH3COOH代替HCI，重复上述操作，求ΔT3。
5．实验结束
断水、断电，清洗仪器，清理实验桌。
五、数据记录和处理
1．温度变化的校正一雷诺曲线法
图中凸点相当于开始通电加热或开始反
应之点，c点为观察到的最高温度读数
点，由于杜瓦瓶和外界的热量交换，曲
线ab及cd经常发生倾斜。
EE'表示环境
辐射进来的热量所造成量热计温度的升
高，必须扣除。
FF'表示量热计向环境辐
射出热量而造成量热计温度的降低，必
须加入。
因此作图确定出ΔT1、ΔT2、ΔT3
注意：此法校正时，体系温度与外界温度最好不超过2～3℃，否则会引进误差。
2．量热计常数的计算
由实验可知，通电所产生的热量使量热计温度上升ΔT1，由焦耳一楞次定律可得：Q＝UIt＝KΔT1。
式中：Q为通电所产生的热量(J)：I为电流强度(A)：U为电压(V)：t为通电时间(s)；ΔT1为通电使温度升高的数值(℃)；K为量热计常数其物理意义是量热计每升高1℃所需之热量。
它是由杜瓦瓶以及其中仪器和试剂的质量和比热所决定的。
当使用某一固定量热计时，K为常数。
由上式可得： K＝UIt/ΔT1(平均值)代入上式，求出量热计常数K。
3．中和热的计算
反应的摩尔热效应可表示为：ΔH ＝－KΔT×1000/cV
式中：c为溶液的浓度：V为溶液的体积(mL)：ΔT为体系的温度升高值。
利用上式，将K及ΔT2及ΔT3(平均值)代入，分别求出强酸、弱酸与强碱中和反应的摩尔热效应ΔH中和和ΔH。
利用盖斯定律求出弱酸分子的摩尔离解热ΔH解离，即：ΔH解离＝ΔH－ΔH中和
六、思考讨论题
1．本实验是用电热法求得量热计常数，试考虑是否可用其他方法?能否设计出一个实验方案来？
2．试分析测量中影响实验结果的因素有哪些?
七、参考资料
1．彭少方，物理化学实验，第35页，高等教育出版社(1963)。
2．DanielsandStaff，ExperimentalPhysicalChemistry，4th，Chapter 3§8(1949)．。